Sin título de diapositiva - Ingeniería Electrónica Industrial

TEMA 4: Estructuras de Control
Fundamentos de Informática
(Grados en Ingenierías Industriales)
Índice de contenidos
1. Estructuras de Selección (Condicionales)
1.1. Sentencias if, if-else, if-else múltiple
1.2. Operador condicional ?:
1.3. Sentencia switch
2. Estructuras Repetitivas o Iterativas (Bucles)
2.1. Bucle while
2.2. Bucle do-while
2.3. Bucle for
3. Anidamiento de Bucles
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Introducción: Estructuras de control
• Estructura secuencial: aquella en la que las instrucciones
o sentencias son ejecutadas una a una en orden.
• Se puede alterar esa secuencialidad usando dos
estructuras o sentencias de control distintas. Estas
estructuras permiten variar el flujo de control del programa
dependiendo de ciertas condiciones. Son:
– Estructura de selección (o condicional): Permite que
se tomen rutas alternativas de acción dependiendo del
resultado de una operación.
– Estructura repetitiva (iterativa o bucle): Permite repetir
un conjunto de sentencias.
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Introducción: Estructuras de control
Principio
Principio
Sentencia
V
¿?
Sentencias
F
Selección
Sentencias
Sentencia
Sentencias
Sentencia
¿?
Fin
Estructura secuencial
Iteración
V
F
Fin
Estructuras no secuenciales
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2
1.1. Sentencias:
•
if, if-else
1. Selección
Sirven para decidir si se ejecutan unas acciones u otras, dependiendo
del valor de una condición.
if ( condición ) Selección binaria
Selección simple
{
if ( condición )
Bloque_sentenciasA
}
{
Bloque_sentenciasA else
{
}
Bloque_sentenciasB
}
• condición deberá ser una expresión cuyo valor ser interpretará:
•
•
como verdadero ( si su valor es distinto de 0) o como falso (si el valor
expresión es 0).
La condición (la expresión) SIEMPRE debe ir entre paréntesis.
Funcionamiento: Se determina si la condición es cierta o falsa.
Si es cierta  se ejecuta un bloque o cjto. instrucciones (sentenciasA)
y si es falsa se ejecuta el otro bloque (el de sentenciasB), si lo hay
•
Si un bloque sólo tiene una sentencia, las llaves se pueden quitar.
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1. Selección
1.1. Ejemplo: Expresiones
• Dada la siguiente declaración de variables:
int a = 5, b = 10;
decir el valor numérico y el valor lógico (Verdad o Falso) de las
siguientes expresiones:
Expresión
Valor numérico
Valor lógico
a
!a
!! a
a–b
a–b+5
!(a – b + 5)
a<b
!(!a || !b)
!(a && b)
5
0
1
–5
0
1
1
1
0
true
false
true
true
false
true
true
true
false
Nota: Cualquier expresión es válida como condición en un if o if-else.
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3
1. Selección
1. Ejemplo: Sentencia if-else
/* Calcular el flujo de corriente en un circuito eléctrico
de resistencia r al que se le aplica un voltaje de v. Se
calcula con la ecuación i=v/r.
Para evitar la posibilidad de dividir por cero habrá que
evaluar la expresión sólo si r no es cero. */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float r, v;
cout << " Intro Resistencia: "; cin >> r;
cout << " Intro Voltaje: ";
cin >> v;
Selección binaria
if( r == 0 )
cout << "\n Existe un cortocircuito\n";
else
cout << "\n Corriente = " << v/r << "amps\n";
return 0;
}
7
1. Selección
1.1. Ejemplo: Sentencias if, if-else
/* Determina el número más grande entre tres */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{ int n1, n2, n3, mayor;
cout << "Primer valor: ";
cin >> n1;
cout << "Segundo valor: "; cin >> n2;
cout << "Tercer valor: ";
cin >> n3;
if(n1 > n2) /* Calcular el mayor de n1 y n2 */
mayor = n1;
Selección binaria
else
mayor = n2;
if(n3 > mayor) /* Ver si n3 es el mayor */
mayor = n3;
Selección simple
cout << "El mayor es: " << mayor;
return 0;
}
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4
1. Selección
1.1. Ejemplo: Sentencias if anidadas
/* Determina si un número es menor, mayor o igual a cero */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int num;
cout << "Valor del número: ";
cin >> num;
Selección binaria
if (num >= 0)
Selección binaria
if(num == 0)
cout << "Número igual a cero \n";
else
cout << "Número mayor que cero \n";
else
cout << "Número menor que cero \n";
return 0;
}
Nota: Salvo que las “llaves” indiquen lo contrario, cada else se
asocia siempre al if más cercano de los que le preceden
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1.1. Sentencia: if-else múltiple
Selección múltiple
if ( condición1 )
{
Bloque1
}
else if ( condición2 )
{
Bloque2
}
else if ( condición3 )
{
Bloque3
}
...
else
{
BloqueN
}
1. Selección
Funcionamiento:
– El Bloque1 de sentencias se
ejecuta si la condición1 es cierta.
Si es falsa el programa evalúa la
siguiente condición.
– Si la condición2 es cierta el
programa ejecuta el Bloque2, en
caso contrario evalúa la
siguiente condición y así
sucesivamente.
– Si todas las condiciones son
falsas el programa ejecuta el
bloque de sentencias del else
final (BloqueN).
– Este último else puede no
existir (entonces no se haría nada)
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5
1. Selección
1.1 Ejemplo: if-else múltiple
/*Programa que muestra la calificación según la nota numérica*/
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float nota;
cout << " - Introduce la nota numérica: ";
cin >> nota;
if (nota < 5.0)
cout << "Suspenso";
else if(nota < 7.0)
cout << "Aprobado";
else if(nota < 9.0)
cout << "Notable";
else if(nota < 9.9)
cout << "Sobresaliente";
else
cout << "Matrícula Honor";
return 0;
Selección múltiple
}
Ejercicio propuesto: Mejora el programa anterior para que muestre mensajes de
error si la nota leída no es válida (si es mayor que 10 o menor que cero).
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1. Selección
1.1 Ejemplo: if-else anidados
/* Programa que clasifica una onda electromagnética (EM)
dada su longitud de onda */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float lambda;
cout << "Dame la longitud de onda: ";
cin >> lambda;
cout << "La onda electromagnética es ";
if
else
else
else
else
else
else
if
if
if
if
if
(lambda
(lambda
(lambda
(lambda
(lambda
(lambda
<
<
<
<
<
<
1e-11) printf("Rayos Gamma ");
1e-9) printf("Rayos X ");
400e-9)printf("Ultravioleta ");
700e-9)printf("Luz ");
1e-3) printf("Infrarrojos ");
1e-1) printf("Microondas ");
printf("Ondas de radio ");
return 0;
}
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6
1. Selección
1.1. Ejemplo: if-else anidados
/* Determina la resistencia equivalente de 2 resistencias
conectadas en serie o en paralelo */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float r1, r2, requ;
char ch;
cout << "Introduce los valores de las 2 resistencias: ";
cin >> r1 >> r2;
cout << "¿Las resistencias están en (s)erie o en (p)aralelo?: ";
cin >> ch;
Selección múltiple
if ( ch == 's' || ch == 'S' )
{
requ = r1 + r2;
cout << "Resistencia equivalente en serie es: " << requ;
}
else if ( ch == 'p' || ch == 'P' )
{
requ = r1 * r2 / (r1 + r2);
cout << "Resistencia equivalente en paralelo es: " << requ;
}
else
cout << "Entrada no válida, debes teclear una S o una P";
}
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1.2. Operador condicional
•
•
?:
1. Selección
Es una herramienta útil para evaluar expresiones condicionales.
Su forma general es la siguiente:
expresión1 ? expresión2 : expresión3;
•
•
Interpretación:
– Si expresión1 es cierta, entonces se evalúa la expresión2, en
otro caso se evalúa la expresión3.
– Por tanto, el resultado de la expresión completa es el valor y tipo de
la expresión evaluada: de la expresión2 o de la expresión3 (los
cuales deben ser del mismo tipo).
Ejemplo:
a = b<0 ? –b : b;
– La expresión condicional es la que está en negrita. Si el valor de b es
menor que 0, la expresión completa tomará el valor de -b, en otro
caso tomará el valor de b.
– En definitiva, a la variable a se le asigna el valor absoluto de b
dependiendo de la condición b<0. La sentencia anterior completa
es equivalente a:
if (b<0) a=-b;
else a=b;
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1.3. Sentencia
switch
switch ( expresión )
1. Selección
Selección múltiple
• La sentencia switch se usa
cuando existe una decisión
case valor1: Bloque1_de_sentencias
múltiple.
break;
case valor2: Bloque2
• Normalmente se usa para
break;
reemplazar a la sentencia
case valor3: Bloque3
if-else múltiple (cuando
break;
el programa puede tomar
default:
Bloque4
múltiples rutas de ejecución).
{
}
• La expresión:
- Sólo podrá ser de tipo entero o de tipo carácter.
- SIEMPRE debe ir entre paréntesis.
• Funcionamiento:
• Se evalúa la expresión y se va comparando su valor con cada uno de los que
aparecen después de cada case, según el orden en que estén escritos.
• Si alguno coincide, se ejecutan todas las instrucciones que vayan después de los dos
puntos hasta encontrar un break.
• No es obligatorio que haya un break por cada case, si no existe se seguirán
ejecutando las instrucciones de los siguientes case hasta encontrar el break o
hasta el final del switch. Puede haber tantos case como se desee.
• Si no coincide ningún valor se ejecutan las instrucciones de la opción default.
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• La opción default no es obligatoria.
1. Selección
1.3. Ejemplo: Sentencia switch
...
int main()
{
int opcion;
cout << "1>España\n
2> Francia\n"
<< "3>Italia\n
4> Inglaterra\n";
cout << "Selecciona una opción: ";
cin >> opcion;
switch ( opcion )
{
case 1: printf("Hola\n");
break;
case 2: printf("Allo\n");
break;
case 3: printf("Pronto\n");
break;
case 4: printf("Hello\n");
}
}
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1. Selección
1.3. Ejemplos: Sentencia switch
Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes:
if ( a == 1 )
cout << "Es un uno";
else if ( a ==2 )
cout << "Es un dos";
else
cout << "No es uno ni dos";
switch ( a ) {
case 1: cout << "Es un uno";
break;
case 2: cout << "Es un dos";
break;
default: cout << "No es uno ni dos";
}
Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes:
if(a==0 || a==1 || a==2 || a==3 || a==4)
cout << "a está en el rango 0-4";
La variable a es
de tipo entero
switch ( a ) {
case 0: case 1: case 2: case 3: case 4:
cout << "a está en el rango 0-4";
}
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1. Selección
1.3. Ejemplo: Sentencia switch
Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes:
if ( operador == '+' )
resultado = a+b;
else if (operador == '-')
resultado = a-b;
else if (operador == '*')
resultado = a*b;
else if (operador == '/')
resultado = a/b;
else
cout << "Operador inválido";
switch(operador)
{
case '+': resultado = a+b;
case '-': resultado = a-b;
case '*': resultado = a*b;
case '/': resultado = a/b;
default:
cout << "Operador
}
La variable operador
es de tipo carácter
break;
break;
break;
break;
inválido";
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1. Selección
1.3. Ejemplo: Sentencia switch
char letra;
cout << "Introduce una letra: ";
cin >> letra;
switch ( letra ) /* Aquí la expresión es una variable */
{
/* de tipo carácter*/
case 'a':
case 'e':
case 'i':
case 'o': case 'u': cout << "Vocal minúscula \n";
break;
case 'A': case 'E': case 'I': case 'O':
case 'U': cout << "Vocal mayúscula \n";
break;
default:
}
if ( (letra >'a') && (letra <='z') )
cout << "Consonante minúscula \n";
else if ( (letra >'A') && (letra <='Z') )
cout << "Consonante mayúscula \n";
else
cout << "No es una letra \n";
// no se han considerado como letras ni las eñes ni las letras acentuadas
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2. Estructuras Iterativas o Repetitivas:
Bucles
• Un proceso repetitivo o iterativo (bucle) permite que un conjunto de
sentencias se ejecute varias veces.
• Hay tres tipos de bucles en C: while, do-while y for.
• Todos requieren una condición que determina si el bucle continua o no.
• Si la condición es cierta el bucle continua, si es falsa se detiene.
• Flujo general de estos bucles:
Inicialización
Sentencia/s
Actualización
Sentencia/s
SI
¿La
condición
es cierta?
SI
¿La
condición
es cierta?
Sentencia/s
¿La
condición
es cierta?
SI
NO
while
NO
do-while
for
NO
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10
2.1. Bucle:
2. E. Iterativas
while
while ( condicion )
{
Bloque_de_sentencias
}
Bloque de
Sentencias
• Funcionamiento:
Se evalúa la condición de control del bucle
• Si la condición es cierta, se ejecuta el bloque
de sentencias y se vuelve a evaluar la condición.
• Si la condición es falsa se termina el bucle
y se ejecuta lo que haya a continuación.
SI
¿La
condición
es cierta?
NO
 Es decir, el bucle (y por tanto, el bloque de sentencias) se repite
mientras la condición sea cierta (true).
• Importante: La condición de terminación se comprueba cada vez ANTES de
ejecutarse el cuerpo del bucle (el Bloque de Sentencias).
• Si la condición es inicialmente cierta, el bucle no terminará (bucle infinito) a
menos que en el cuerpo del mismo se modifique de alguna forma la condición
de control del bucle.
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2. E. Iterativas
2.1. Ejemplo: Bucle while
/* Obtener la media de una lista de números enteros.
La lista terminará cuando se intro el número 0 */
...
int main()
{
int x;
// vble. para guardar cada número leido por teclado
int suma=0; // vble. para ir guardando la suma de los num leídos
int cant=0; // contará la cantidad de números (no nulos) leídos
cout << "Dame el primer número: ";
cin >> num;
while ( num != 0 )
{
suma = suma + num;
cant++;
cout << "Dame otro número: ";
cin >> num;
}
if ( cant > 0 )
cout << "La media es: " << (float)suma / cant ;
else
cout << "No hay media.\n";
}
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2.2. Bucle:
do-while
2. E. Iterativas
do {
Bloque_de_sentencias
}while ( condicion );
Bloque de
Sentencias
Funcionamiento:
SI
• Se ejecuta el Bloque de sentencias (una o varias
instrucciones), y luego se evalúa la condición.
• Si ésta es cierta se vuelve al principio del bucle,
pero si es falsa se termina.
¿La
condición
es cierta?
NO
• La condición se comprueba, cada vez, DESPUÉS de
la ejecución del cuerpo del bucle (de las sentencias).
Por tanto, el Bloque de Sentencias siempre se
ejecuta como mínimo una vez.
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2. E. Iterativas
2.2. Ejemplo: Bucle do-while
• Ejemplo: Suele usarse este bucle para imponer condiciones
en los datos de entrada.
• Observe que como mínimo hay que leer UN dato
obligatoriamente.
• Se leerán más datos si el dato leído es incorrecto.
• Se leerán sucesivamente datos MIENTRAS se lean datos que
no cumplen las condiciones.
/* Trozo de código que obligue al usuario a introducir un
valor entero que esté dentro del rango [-5..5], ambos
incluidos */
...
int num;
do {
cout << "Intro un entero en el rango[-5..5]: ";
cin >> num;
} while( num < -5 || num > 5 );
...
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2.3. Bucle:
2. E. Iterativas
for
for (inicialización; condición; actualización)
{
Bloque de Sentencias
}
Funcionamiento:
• Se ejecutan todas las instrucciones
Inicialización
de la inicialización.
• Se evalúa la condición (expresión):
Si es cierta se ejecuta el Bloque de
sentencias y luego las instrucciones
Actualización
de actualización (en ese orden) y
se vuelve a evaluar la condición
Si la condición es falsa, termina el bucle.
Bloque de
Sentencias
NOTAS:
¿La
• En la parte de inicialización y de actualización
puede haber más de una instrucción, separadas
por el operador coma (,).
• En la parte de condición sólo puede haber una.
• Si no hay condición, el test de condición es verdadero.
• Ninguna de las tres partes es obligatoria.
2.3. Bucle for
(usar como bucle determinista)
SI
condición
es cierta?
NO
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2. E. Iterativas
IMPORTANTE: por similitud con la mayoría del resto de lenguajes de programación,
limitaremos el uso de esta estructura for, y la usaremos siempre como bucle
determinista, es decir, la usaremos cuando sepamos el nº exacto de repeticiones
que queremos que se realicen, y con un formato similar al siguiente:
<=
for(vble=valorInicial; vble < valorFinal; actualización de vble)
{
>=
Bloque de Sentencias
}
>
!=
EJEMPLO:
for(i=1; i<=10; i++)
cout << "*";
// aquí, la act. de la vble i consiste en incrementar en 1 su valor
La variable i empieza tomando el valor 1, como 1 <= 10  e imprime un ‘*’ y se incrementa i en 1 (i++).
Cada vez que i tome un nuevo valor <=10  se escribirá otro ‘*’.
Es decir, el último valor que i tomará dentro del bucle será 10
 la instrucción de salida por pantalla se repite 10 veces
El bucle parará cuando i sea igual a 11 (que ya no es <=10).
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2. E. Iterativas
2.3. Ejemplos: Bucle for
for(i=0;i<9;i++) 
i empieza tomando el valor 0, cada vez que el bucle da una
vuelta se incrementa en 1 (i++). El bucle parará cuando i== 9, es decir, el último valor
que i tomará dentro del bucle será 8 (se repite 9 veces)
for(i=10;i>=1;i--)  i empieza tomando el valor 10, cada vez que el bucle da una
vuelta se decrementa en 1 (i--). El bucle parará cuando i sea igual a 0, es decir, el
último valor que i tomará dentro del bucle será 1. (se repite 10 veces)
for(i=100;i<500;i+=50)  i empieza tomando el valor 100; cada vez que el bucle da
una vuelta se le suma 50 (i+=50 es equivalente a i=i+50). Dentro del bucle i tomará los
valores 100, 150, 200, 250,..., 400, 450. (se repite 8 veces)
De esas formas es como usaremos los bucles ‘for’, para dar valores a una variable, dentro de un
rango concreto, desde un valor inicial, hasta uno final.
Aunque lo siguiente también se puede hacer, lo evitaremos para asemejar el ‘for’ del C al del
resto de lenguajes:
for( ; ; )  Representa un bucle infinito  No debe usarse, aunque se ponga una salida
en el cuerpo del bucle (break y continue no deben usarse en ningún bucle).
for(i=2; i<128 && a>0; i*=2)  Empieza con i igual a 2; cada vez que el bucle da
una vuelta, i se multiplica por 2 y continua así mientras i sea menor que 128 y a>0,
pero no sabemos a priori cuantas veces será cierta esta condición (ni el nº de repeticiones).
for(k=-20.2; h>32; z--,j++)  Empieza con k igual a -20.2; el bucle se repetirá
mientras h sea mayor que 32. Al final de cada bucle z se decrementa en 1 y j se
incrementa en 1. Pero aunque sabemos la condición para terminar (h<=32), no sabemos a
la de cuantas repeticiones se cumplirá.
La coma permite varias expresiones en el primer y tercer campo del for.
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2. E. Iterativas
2.3. Ejemplo: Bucle for
/* Imprime los caracteres ASCII entre un valor
inicial y un valor final */
...
int main()
{
int cod, ppio, fin;
cout << "Dame el codigo ASCII inicial: ";
cin >> ppio;
cout << "Dame el codigo ASCII final: ");
cin >> fin;
for( cod=ppio; cod<=fin; cod++ )
cout << cod << " " << (char)cod << endl;
return 0;
}
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14
3. Anidamiento
3. Anidamiento de bucles
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3. Anidamiento
3. Anidamiento de bucles
/* Escribe un cuadrado de asteríscos */
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15
3. Anidamiento
3. Anidamiento de bucles
/* Escribe un triángulo de asteríscos */
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